腸管出血性大腸菌感染症に対する再生医療を応用した治療法とワクチンの開発

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K06801
• Research Institution: Tottori University
• Principal Investigator: 藤井 潤 鳥取大学, 医学部, 教授 (60271441)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森元 聡 九州大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (60191045) ; 大原 直也 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (70223930)
• Project Period (FY): 2015-10-21 – 2018-03-31
• Keywords: EHEC / STEC / Muse cell / Daio / BCG

Outline of Annual Research Achievements

平成27年度より、鳥取大学生命機能研究支援センター動物資源開発分野にて、P2レベルでの動物実験が、初めて行えるようになり、かつて九州大学動物実験施設で行ってきた感染動物実験が再現できるかを調べた。その結果、６週齢NOD-SCIDに、マイトマシンを腹腔内投与(2.5mg/kg)し、同時に腸管出血性大腸菌(EHEC)O157(E32511株)を10の11乗CFUではなく、10の10乗CFU感染させても、100%死亡することが判明した。2011年、ユッケによって食中毒事件を起こしたEHEC O111をマウスに10の10乗経口感染させ、マイトマシンを腹腔内投与すると、急性脳症を発症して、マウスはほとんど死亡する新たな感染モデルを開発した。今後は、この新たな急性脳症発症マウスモデルに、Muse細胞を静注して、Muse細胞の治療効果を調べることにした。IVIS imaging systemを用いて、静注されたMuse細胞の動向を調べるためには、GFP発現Muse細胞ではなく、ルシフェラーゼ発現Muse細胞の作成が必要で有り、現在、東北大学で開発中である。漢方薬大黄の水溶性抽出エキスを用いて、EHEC B1F1マウスモデルで、定着阻止効果を調べた結果、効果を認めなかった。大黄200ｇを500mlのエタノールで室温下3回抽出し、溶媒を留去し、エキス重量28.9gをえた。現在、このエタノール抽出エキスを用いて、B2F1感染モデルで効果を調べている。ワクチンは、ベロ毒素２型Bサブユニット(Stx2B)遺伝子のコドンを大腸菌からBCGに変えて、BCGに組み込むことにした。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

この科研費は、昨年11月より追加採択となったため、研究期間が５ヶ月と短く、実施計画を完全にはこなすことはできなかった。しかし、EHEC O111経口感染によって、急性脳症を引き起こす新たなマウスモデルを開発することができた。また、大黄抽出エキスも、EHECの定着を抑制する因子は、水溶性の分画ではなく、アルコール分画に存在する可能性が出てきた。ワクチンについても、順調に開発が進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

今後は、６週齢NOD-SCIDに、マイトマシンを腹腔内投与し、同時にEHEC O111を10の10乗CFU感染させ、その病態を免疫染色で詳しく調べるとともに、Muse細胞を静注して、その効果を生存率などで調べる。大黄のエタノール抽出エキスのカラムクロマトグラフィー（Sephadex LH-20）による分画を行う。分画したフラクションの活性を、B2F1マウスモデルを使って調べる。活性が確認されたフラクションについては、さらに逆相クロマト(Cosmosil 75C18)による分画を行い、各フラクションの活性を測定する。純粋な化合物が得られるまで本操作を繰り返す。平成28年から、Stx2B分泌型組換えBCGをマウスに腹腔内投与し、さらに組換え大腸菌から、Stx2Bを精製して、アジュバントとともに追加免疫する。精製Stx2を静注する、もしくはB2F1を経口感染させるチャレンジテストを行い、生存率によりBCG prime-protein boost regimentの効果を評価する。

Causes of Carryover

分担者の大原　直也教授が、支出するタイミングが、次年度に持ち越したため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

組換えBCGワクチンを作成するのに支出する予定である。

Research Products

• [Journal Article] Risk of hemolytic uremic syndrome caused by Shiga-toxin-producing Escherichia coli infection in adult women in Japan (2015)
  • Author(s): Fujii J, Mizoue T, Kita T, Kishimoto H, Joh K, Nakada Y, Ugajin S, Naya Y, Nakamura T, Tada Y, Okabe N, Maruyama Y, Saitoh K, Kurozawa Y
  • Journal Title: Epidemiology and Infection Volume: 144 Pages: 952-961
  • DOI: 10.1017/S0950268815002289
  • Peer Reviewed